پاسخ به دوستان  ( ۳ )

  دوستان سوال نموده بودند

1-علت تولید کف در صابون را با توجه به ساختار صابون توضیح دهید.( توسط....)

 (حبابهای صابون از مخلوط مولکولهای صابون و مولکولهای آب درست شده اند. یک مولکول صابون یک سر قطبی و یک سر غیر قطبی دارد اما آب مولکولی قطبی است. سرهای قطبی مولکولهای صابون به سمت هم دیگر جذب می شوند و سرهای غیر قطبی دور از آب می ایستند و باعث می شوند که حباب درست شود)  

  برگزیده ازوبلاگ همکار و دوست گرامی آقای رجبی

   http://chem-edu-rajabi.blogfa.com/post-52.aspx  

  کف کلوئیدی است که ازپخش یک گاز دریک مایع ایجاد می شود. پراکندگی گاز درمایع  به صورتی است که بخش اعظم  محیط راگاز تشکیل داده ومایع به صورت لایه های بسیار نازکی میان حباب های گاز قرارگرفته باشد. درکف شیمیایی CO2 ودرکف مکانیکی هوا وجوددارد.

مواد خالص کف نمی کنند . با به همزدن مایع هادرگازها ودرحضور عوامل پایدار کننده کف ایجاد می شود . عوامل پایدارکننده  معمولا مواد فعال درسطح ( نظیر لوریل الکل ) هستند که کشش سطحی محلول را به شدت کاهش می دهند ودرفصل مشترک گاز – محلول ،جذب سطحی می شود . برای جلوگیری ازترکیدن حباب ها این فرایند جذب سطحی بایستی به سرعت صورت گیرد .دوام برخی کف هاازچندثانیه ( مثلا محلول آمیل الکل ) تاساعت هاوحتی ماه ها ( صابون ومحلول های پروتئین ) خواهد بود .

2- دو محلول با مولالیته و مولاریته ی برابر و نیز حجم یکسان کدام جرم بیشتری دارد( توسط ...  )

                                        جرم محلول یک مولال = یک مول حل شده + 1000g حلال

اگر حلال آب باشد چون چگالی آب برابر با یک می باشد . درنتیجه  m=v خواهد بود .پس  می توان نوشت.                                                   

                                           1لیتر < حجم محلول = حجم یک مول حل شده + یک لیتر حلال

اما دریک محلول یک مولار              حجم محلول= 1لیتر  =حجم یک مول حل شده + حجم حلال

درنتیجه دریک محلول یک مولال رقیق تر و چگالی محلول   (   m/v=  ρ ) کمتراز محلول یک مولار خواهد بود واگر حجم برابری ازیک محلول یک مولار رابایک محلول یک مولال مقایسه کنیم جرم محلول یک مولار اندکی بیشتر خواهد شد.

3- چرا وقتی یون درآب حل می شود آنتروبیش کاهش می یابد ؟( توسط peserkhoob )

وقتی یک ترکیب یونی درآب حل می شود اغلب وبه طور معمول بی نظمی افزایش می یابد .زیرا ساختار بلور درهم می ریزد . ودرمحلول یون هابی نظم تر می شوند وانرژی جنبشی بیشتری نیز کسب می کنند. اما  درمورد یون های بسیارکوچک که چگالی بار زیادی دارند وچند لایه آبپوشی می شوند . مانند

 LiF که احاطه شدن ذره ها توسط حلال به حدی شدید است که موجب کاهش بی نظمی می شود.  هرچه شعاع یون کوچکتر وباریون بیشتر یا به عبارتی چگالی باریون بیشتر باشد آبپوشی شدید تر ولایه های آب بیشتری اطراف یون را احاطه ;کرده وشعاع یون هیدراته بیشتر می شود  .ودرنتیجه تحرک یون کاهش می یابد. به جدول زیر توجه کنید

انواع واکنش های آلی (۲ )

واکنش های SN2  قسمت (۲ )

واکنش های SN2 می تواند با نوآرایی همراه باشد دراین حالت موضع حمله واکنشگر غیراز نقطه اتصال ترک کننده  است .شیمیفضایی مربوط به  حمله - ترک عامل ها به صورت سیس می باشد .    

نوعی دیگر واکنش های SN2 گام به گام است که نوعی تبادل چند مرحله ایی است ودرآن تشکیل پیوند پیش از شکستن پیوند صورت می گیرد .شیمی فضایی واکنش به جزئیات جدایی ترک کننده ازفراورده واسطه ایی بستگی دارد.                         

                                   3                                   2                           1

  نمایش تغییرات انرژی واکنش فوق به صورت زیر است .                                                                                      

  باکلیک کردن در اینجا می توانید مولکول های مختلفی را انتخاب نموده و باحرکت ماوس ضمن تماشای ساختار فضایی  آنمولکول ها، درصورت امکان انجام واکنش  SN₂  را  بین آنها نیز تجربه  نمایید .

این بحث ادامه دارد .                                                                                                   

منابع :

مکانیسم اکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

انواع واکنش های آلی

معمولا واکنش  بین مواد آلی را بنا به نوع ومراحل انجام آن (مکانیسم ) می توان طبقه بندی کرد .

آ :  ازنظر نوع ، واکنش ها به دسته های زیر تقسیم می شوند .

1 - افزایشی  : دو یا چند مولکول باهم مولکول واحدی را می سازند. لازمه این واکنش دارا بودن پیوند پای است .

2- حذفی (  E1 و E2 ) : با ایجاد حلقه و یا  پیوند پای ، مولکولی ازیک مولکولی دیگر جدا می شود

3- جانشینی : عاملی ( استخلاف) جانشین گونه ایی دیگر ، دریک مولکول  می شود .

4 - نوع آرایی :  دریک مولکول گونه ایی جای خودرا تغییر می دهد.

5- تخریبی  : واکنش های شدیدی که ساختار مولکول درهم می ریزد. ( نظیر واکنش گاز فلوئور بامتان )

ب: ازنظر مکانیسم ونوع واکنشگر ،  به صورت های زیر واکنش هارا  تقسیم بندی می کنند .

(واکنشگرماده ای است که به عنوان منبع تولید  یون یارادیکال آزاد عمل می کند واین گونه ها معمولا اجزای حمله کننده به سوبسترا درواکنش هستند. )

1- رادیکالی : واکنشگر  دارای اوربیتال فرد است .

2 - الکتروندوستی ( الکتروفیلی ) : واکنشگر اسید لوئیس می باشد .

3- هسته دوستی ( نوکلئوفیلی ) : واکنشگرباز لوئیس می باشد.

اکنون به چند  نمونه  از واکنش ها، که بین مواد آلی انجام می شود توجه نمایید.

واکنش جانشینی نوکلئوفیلی ( SN ) :

A :    استخلاف هسته دوستی دومولکولی  ( SN2) :

واکنشی که طی آن هسته دوستی جانشین هسته دوست دیگر می شود. دراین سازوکار  واکنشگر از پشت  گروه هسته گریز( عامل ترک کننده ) به سوبسترا ( ترکیب مورد آزمایش) حمله می کند. که باعث وارون سازی پیکر مولکول درموضع واکنش می شود.

دراینجاکلیک کنید تاشاهد این وارون سازی باشید.

این واکنش ازنظر سینیتکی نسبت به هردوجزئ سوبسترا و واکنشگر از مرتبه اول ودرمجموع ازمرتبه ی  دوم است.  

 دراینجا کلیک کنید تا شاهد مراحل انجام واکنش فوق باشید

 این بحث ادامه دارد .                                                                                                   

منابع :

مکانیسم واکنش های آلی : دکتر علی سیدی

شیمی آلی : موریسون وبوید

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی : ارچین، کاپلان ، مکومر،  ویلسون ، زیمر

پاسخ به دوستان (۲)

1-     گیسو ی عزیز شما می توانید علاوه برخصوصیات فیزیکی وشیمیایی آب سخت،درباره  راه های برطرف کردن سختی آب  ویا راجع به گیاهان وآبزیان این گونه آب ها نیز تحقیق نمایید .درضمن به چند سایت زیر هم سری بزن

http://www.hartwater.com/hard.htm

http://www.culliganhays.com/problems-hardwater.html

http://www.water-treatment.org.uk/hard_water.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Hard_water

2-     دوست گرامی   ( شیمی )  درسایت زیرتعدادی سوال مطرح شده که امید وارم مورد استفاده شما قرارگیرد.

http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/energy/questions.htm

3-      بابک عزیز  درباره شکل بلور وساختار آنها درپست های

http://www.kimiagari.blogfa.com/post-41.aspx

    مطلبی را نوشته بودم که درآن سه فلش برای سه شبکه بلوری  لینک شده بود دراین فلش ها علاوه بر شکل بلور ،درباره سلول واحد ونحوه محاسبه آن نیز بحث می شد امیدوارم مورد استفاده قرارگیرد .اگر منظورتان مطلب دیگری است من را در جریان بگذارید در صور ت توانا یی حتما اقدام می کنم .

بنزن وانرژی رزونانس

بکمک  انرژی های پیوند می توان گرمای تشکیل  یک ماده را محاسبه کرد.  این محاسبات برای  صدها مولکول بیش از یک ویا دوکیلو کالری هرگز اختلاف ندارد  . اگر  اختلاف زیادی دراین مورد مشاهده شود پدیده دیگری اتفاق افتاده است . مثلا دربنزن  .

اگرماموقتا  هریک از ساختار های  ککوله را  بپذیریم درنتیجه  بنزن  دارای سه پیوندساده C - C   وسه پیوند دوگانه C = C  وشش پیوند   C -H ساده خواهد بود درنتیجه شش پیوند  کربن - کربن  ازنظر انرژی یکسان نخواهند بود .  درحالی که  بنزن از شش پیوندهمسان از لحاظ   انرژی  وطول   تشکیل شده است. چگونه چنین پدیده ایی رامی توان توجیه نمود.؟

 اگر گرمای استاندارد  تشکیل بنزن C6H6 را محاسبه کنیم.  گرمای استانداردبنزن ΔH  واکنش بین اتم های تنهای گرافیت و گاز H2 می باشد که منجر به تشکیل بنزن می شود. 

 طبق محاسبه تفاوت بین انرژی لازم برای تشکیل اتم های مجزا از( گرافیت ومولکول هیدروژن )  و( پیوند بین این اتم ها وتشکیل بنزن )گرمای تشکیل بنزن خواهد بود.

 ΔH⁰ = 1343 - 1283 = +60 kcal per mole of benzene
 

این محاسبات  نشان می دهد تشکیل بنزن درحالت استاندارد با  جذب گرما همراه است . که واقعیت است وگرمای تشکیل بنزن مثبت است . اما دراینجا ما بایک اختلاف درتجربه وتئوری مواجه می شویم  ، گرما جذب شده هنگام تشکیل  بنزن از کربن و هیدروژن 20 kcal mole^-1  می باشد   نه 60kcal mole^-1   . به نظرشما علت چیست؟ .

اینجا کلیک کنید تاعلت این اختلاف رادریابید.

درساختار واقعی بنزن پیوند دوگانه ویک گانه وجود ندارد.بلکه تمام پیوندها یکسان وحد واسط یگانه و دوگانه وطول آن ها برابر pm 154  می باشد.

اکنون این سوال مطرح می شود که اوربیتال مولکولی MO )   p   ) دربنزن چگونه است ؟

اوربیتال مولکولی حاصل از ترکیب سه یاچند اوربیتال اتمی P موازی برروی اتم های متفاوت معمولااوربیتال مولکولی غیرمستقر پی( پای) خوانده می شوند .این اوربیتال هاتمام اتم های درگیررا، زیر پوشش خود دارند. n اوربیتال مولکولی  پی که باروش " ترکیب خطی اوربیتال های اتمی " ازn اوربیتال اتمی  p موازی پدید می آیند برصفحه ی مولکولی عمودند .هنگامی که nزوج باشد شمار اوربیتال های مولکولی پیوندی     پی   (  ازهمپوشانی هم فازاوربیتال های موازی p برروی اتم هاحاصل می شود.)   برابرباشماراوربیتال های مولکولی ضد پیوند  پی   (  ازهمپوشانی ناهم فاز اوربیتال های موازی p برروی اتم هاحاصل می شود.)   است.

اوربیتال های مولکولی  حول محور دوهسته متقارن نبوده ودانسیته الکترون درصفحه ای که دوهسته برآن قراردارند صفر است. یعنی دارای صفحه ی گرهی عمود برمحور پیوند هستند . گره ها درتابع موجی  دیده می شوند .

بکمک اوربیتال مولکولی (MO ) وضعیت  اوربیتال های  p_z1+p_z2+p_z3+p_z4+p_z5+p_z6, شش کربن ، اطراف حلقه را می توان  نشان  داد.

 هر MO  از 0, 1, 2یا3 گره ناشی شده است.  این گره ها را در دیاگرام MO برای الکترون های پی بنزن با رعایت سطح انرژی درزیرمی بینید. . دراین شکل هر اوربیتال pz بوسیله یک دایره شامل ‘+’ یا  ‘-‘ نشان داده شده است ( دایره های  ‘-‘ سایه دار نشان داده شده   وتمام دایره های روشن دارای علامت مثبت هستند)  این نمودار نمایش ساده گرافیکی ازانواع ترکیب های خطی بین اوربیتال pz  بنزن هستند .میان گره هاMO  خط کشیده شده است.

 وجود شش الکترون غیر مستقر برروی حلقه بنزن که به طور یکنواخت برروی شش کربن  حرکت می نمایند (رزونانس ) وپایداری زیادی درحدود 40 کیلو کالری( Kj/mol  152  ) به بنزن داده اند به طوری که علیرغم ساختار غیر اشباع دربنزن تمایلی به واکنش های افزایشی ازخود نشان نمی دهد .

منابع:

  http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/energy/Page_32.htm

فرهنگ مفاهیم شیمی آلی  مولفان ارچین، کاپلان، مکومر، ویلسون، زیمر